Science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Onderzoekers ontdekken een nieuw lipide-nanodeeltje dat spierspecifieke mRNA-afgifte laat zien en off-target-effecten vermindert.

Het verminderen van off-target effecten is een essentiële stap om de veiligheid van potentiële therapieën te vergroten

Lipide nanodeeltjes, ook wel LNP’s genoemd, zijn cruciaal voor het leveren van op mRNA gebaseerde therapieën, waaronder COVID-19-mRNA-vaccins die wereldwijd werden gebruikt tijdens de recente wereldwijde pandemie. Veel LNP-ontwerpen kunnen echter onbedoeld resulteren in substantiële mRNA-expressie in niet-doelweefsels en organen zoals de lever of het hart, wat resulteert in vaak behandelbare maar ongewenste bijwerkingen.

De drang om de veiligheid te verbeteren van mRNA-therapieën die het potentieel hebben om een ​​breed scala aan ziekten te behandelen, betekent dat er dringend behoefte is aan LNP’s die zijn ontworpen om deze off-target effecten te minimaliseren, legt Li uit, die ook onlangs de Gairdner Early heeft ontvangen. Prijs voor carrièreonderzoeker.

Het nieuwe onderzoek toont aan dat, vergeleken met de huidige benchmark-LNP, ontwikkeld door het in Massachusetts gevestigde biotechnologiebedrijf Moderna, iso-A11B5C1 een hoog niveau van spierspecifieke mRNA-afleveringsefficiëntie vertoonde. Het veroorzaakte ook een ander soort immuunrespons dan wat wordt gezien in vaccins die worden gebruikt om infectieziekten te behandelen.

“Interessant is dat iso-A11B5C1 een lagere humorale immuunrespons veroorzaakte, wat doorgaans centraal staat bij de huidige op antilichamen gerichte vaccins, maar nog steeds een vergelijkbare cellulaire immuunrespons opwekte. Deze bevinding bracht ons team ertoe dit verder te onderzoeken als een potentiële kandidaat voor een kankervaccin in een melanoommodel. , waarbij cellulaire immuniteit een cruciale rol speelt”, aldus Li.

Tot het interdisciplinaire onderzoeksteam dat de studie heeft uitgevoerd behoort Jingan Chen, een Ph.D. stagiair van het Institute of Biomedical Engineering aan de U of T, en Yue Xu, een postdoctoraal onderzoeker in het Li-lab en een research fellow bij PRiME, het interinstitutionele precisiegeneeskunde-initiatief van U of T.

"Hoewel iso-A11B5C1 een beperkt vermogen vertoonde om humorale immuniteit op te wekken, bracht het effectief cellulaire immuunreacties op gang via intramusculaire injectie", aldus Chen. "De substantiële antitumoreffecten die zijn waargenomen met iso-A11B5C1 onderstrepen de belofte ervan als een levensvatbare kandidaat voor de ontwikkeling van kankervaccins."

Nieuw platform zorgt voor sneller en nauwkeuriger lipidenontwerp

Het onderzoeksteam identificeerde iso-A11B5C1 met behulp van een geavanceerd platform dat was ontwikkeld om snel een reeks chemisch diverse lipiden te creëren voor verder testen. Dit platform, onlangs geïntroduceerd als onderdeel van het onderzoek, overwint verschillende uitdagingen uit eerder onderzoek door het proces van het creëren van ioniseerbare lipiden te stroomlijnen die een groot potentieel hebben om in therapieën te worden vertaald.

Door snel drie verschillende functionele groepen te combineren, kunnen binnen 12 uur honderden tot duizenden chemisch diverse ioniseerbare lipiden worden gesynthetiseerd. "Hier rapporteren we een krachtige strategie om ioniseerbare vloeistoffen te synthetiseren in een chemische reactie in één stap", zegt Xu. "Dit platform biedt nieuwe inzichten die kunnen helpen bij het begeleiden van lipidenontwerp- en evaluatieprocessen in de toekomst en stelt het veld in staat om uitdagingen op het gebied van RNA-levering aan te pakken met een nieuw niveau van snelheid, precisie en inzicht."

Meer informatie: Jingan Chen et al, Combinatorisch ontwerp van ioniseerbare lipide-nanodeeltjes voor spierselectieve mRNA-afgifte met minimale off-target-effecten, Proceedings of the National Academy of Sciences (2023). DOI:10.1073/pnas.2309472120

Journaalinformatie: Proceedings van de Nationale Academie van Wetenschappen

Aangeboden door de Universiteit van Toronto – Leslie Dan Faculteit Farmacie




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Cross-species cellandschap gebouwd op eencellig niveau
  2. S-fase: wat gebeurt er tijdens deze subfase van de celcyclus?
  3. Onderzoek onthult geheimen van de ratrace van inheemse knaagdieren naar nieuwe landen
  4. Taxonomie (biologie): definitie, classificatie en voorbeelden
  5. De chemische samenstelling van uitgeademde lucht uit menselijke longen
  6. Onderzoek toont aan dat transgene expressie van rubisco-factoren de fotosynthese en de koudetolerantie in maïs verhoogt
  7. Pelagische zeevogels vliegen in het oog van de storm wanneer ze worden geconfronteerd met extreme weersomstandigheden
  8. Geheugenverlies en hoofdtrauma
  9. Mysterieuze nieuwe zeebodemsoorten werpen licht op vroege evolutie van dieren

Wetenschap